DE3910083A1

DE3910083A1 - Werkzeugantriebseinheit

Info

Publication number: DE3910083A1
Application number: DE3910083A
Authority: DE
Inventors: Fumio Kameyama; Chikamasa Hattori
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 1988-03-28
Filing date: 1989-03-28
Publication date: 1989-10-12
Also published as: GB8906973D0; GB2218268A; KR890014908A; GB2218268B; KR950007694B1; US5100271A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Werkzeugantriebseinheit und insbesondere eine Einwellen-Werkzeugantriebseinheit zum Bewegen eines Werkzeuges, wie z.B. eines Gewindeschneidbohrers oder eines Bohrers, in axialer Richtung, während dieses zugleich rotierend angetrieben wird.

Bisher haben Werkzeugantriebseinheiten, wie z.B. Gewindebohreinheiten, zumindest zwei Wellen, d.h. eine Welle einer Geradantriebsvorrichtung, gekuppelt mit einer Motorwelle, um ein Werkzeug in Längsrichtung vor und zurück zu bewegen und eine Welle einer Drehantriebsvorrichtung, gekuppelt mit einer weiteren Motorwelle zum rotierenden Antreiben des Werkzeuges. Die Vor- und -zurückbewegung und die Drehbewegung werden von den zwei Wellen auf eine das Werkzeug tragende Spindel über Getriebezüge bzw. Zahnradzüge übertragen.

Es ist eine Werkzeugantriebseinheit vorgeschlagen worden, bei der ein einziger Motor koaxial mit einer Spindel angeordnet ist, die einen Kugelumlaufspindel-Wellenabschnitt und einen umlaufenden Keilwellenabschnitt aufweist, und wobei eine Antriebsvorrichtung durch einen Kupplungsmechanismus geschaltet wird, um wahlweise die Spindel rotierend und vor- und zurückbewegend anzutreiben (vergl. japanischen Offenlegungsschrift Nr. 61-38 892).

Bei der zuerst erwähnten Werkzeugantriebseinheit sind die Vorrichtungen zur Erzeugung der Vor- und Zurückbewegung und die Drehbewegung aus zwei oder mehr Wellen aufgebaut, die nicht koaxial angeordnet sind. Daher weist die Werkzeugantriebseinheit einen großen Außendurchmesser auf und benötigt großen Bauraum. Die beiden Wellen müssen mit erhöhter Genauigkeit angeordnet werden, wenn die Werkzeugsantriebseinheit montiert wird. Ein weiteres Problem besteht darin, daß die Werkzeugantriebseinheit aus einer großen Anzahl von Teilen besteht und somit in ihrem Aufbau sehr komplex ist.

Die zuletzt erwähnte Werkzeugantriebseinheit ist insofern nachteilig, als die Spindel durch die Kupplungsvorrichtung wahlweise rotierend angetrieben wird und geradlinig vor- und zurückbewegt werden kann, so daß das Werkzeug nicht zugleich vor- und zurückbewegt werden kann, während es gleichzeitig rotierend angetrieben wird.

Im Hinblick auf die vorerwähnten Nachteile der herkömmlichen Werkzeugantriebseinheiten besteht ein Ziel der vorliegenden Erfindung darin, eine Werkzeugantriebseinheit zu schaffen, mit einer einzigen Welle zum Erzeugen sowohl von Drehbewegungen als auch von geradligen Vor- und Zurückbewegungen, wobei die Werkzeugantriebseinheit kompakt und leicht handhabbar sein soll sowie nur einen kleinen Bauraum benötigen soll.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Werkzeugantriebseinheit der vorgenannten Art zu schaffen, deren Teilezahl verringert ist, bei der die Teile mit erhöhter Genauigkeit angeordnet werden können und durch die glatte Bewegungen und Bewegungsübergänge erzeugt werden können.

Zur Lösung der vorerwähnten Aufgabe ist erfindungsgemäß eine Werkzeugantriebseinheit zur Bewegung eines Werkzeuges in seiner axialen Richtung und zur Rotation des Werkzeuges um seine Achse vorgesehen, wobei die Werkzeugantriebseinheit aufweist, einen Gehäuserahmen, eine Spindel, die im Gehäuserahmen gelagert ist und sich an dem Gehäuserahmen erstreckt, wobei die Spindel einen Endabschnitt aufweist, der aus dem Gehäuserahmen heraus vorsteht, ein Werkzeugfutter, das an einem Endabschnitt der Spindel zur Halterung des Werkzeuges befestigt ist, einen ersten Motor, der in dem Gehäuserahmen angeordnet ist, um die Spindel rotierend zu bewegen, und mit einem ersten hohlen Rotor, der rund um die Spindel angeordnet ist, einen ersten Stator, der an dem Gehäuserahmen festgelegt ist, einen zweiten Motor, der getrennt von dem ersten Motor in dem Gehäuserahmen angeordnet ist, um die Spindel in axialer Richtung zu bewegen, wobei der zweite Motor einen zweiten hohlen Rotor aufweist, der rund um die Spindel angordnet ist und einen zweiten Stator besitzt, der an dem Gehäuserahmen festgelegt ist, eine Einrichtung zur Übertragung einer Drehbewegung des ersten hohlen Rotors auf die Spindel, wobei die Übertragungseinrichtung zwischen dem ersten hohlen Rotor und der Spindel vorgesehen ist, und einer Einrichtung zur Umwandlung der Drehung des zweiten hohlen Rotors in eine Axialbewegung der Spindel, wobei die Umwandlungseinrichtung zwischen dem zweiten hohlen Rotor und der Spindel vorgesehen ist.

Wenn der erste Motor in einer der beiden entgegengesetzten Drehrichtungen sich dreht, wird der erste Rotor rotierend angetrieben, um die Spindel rotierend anzutreiben, die durch die Übertragungseinrichtung mitdrehend mit dem ersten Rotor in Eingriff ist. Wenn der zweite Motor in einer bestimmten der beiden entgegengesetzten Drehrichtungen gedreht wird, wird der zweite Rotor rotierend angetrieben und die Spindel wird glatt axial vorwärts oder rückwärts durch die Umwandlungseinrichtung bewegt, die die Drehbewegung des zweiten Rotors in die Axialbewegung der Spindel umwandelt.

Bevorzugte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes sind in den Unteransprüchen dargelegt.

Die obigen und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden noch deutlicher aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen, die derartige bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beispielshaft zeigen. In diesen sind:

Fig. 1 eine Schnittdarstellung einer Werkzeugantriebs einheit nach einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2 eine Schnittdarstellung einer Werkzeugantriebs einheit nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,

Fig. 3 eine vergrößerte Teilschnittdarstellung einer Spiel-Unterdrückungs- oder-Beseitigungseinrich tung für einen Hohlrotor in der Werkzeugan triebseinheit nach Fig. 2,

Fig. 4 eine schematische Darstellung, die in Abwicklung einen Innengewindegang einer Hohlwelle in der Werkzeugantriebseinheit nach Fig. 2 zeigt,

Fig. 5 eine Schnittdarstellung einer Werkzeugan triebseinheit nach einem dritten Ausfüh rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,

Fig. 6 eine vergrößerte Teilseitenansicht eines Endes eines Hohlrotors in der Werkzeugan triebseinheit nach Fig. 5,

Fig. 7 eine Schnittdarstellung des Hohlrotorendes, das in Fig. 6 gezeigt ist,

Fig. 8 eine Endansicht entlang der Linie VII-VII nach Fig. 6,

Fig. 9 einen Querschnitt entlang der Linie IX-IX nach Fig. 6,

Fig. 10 eine Schnittdarstellung einer Werkzeugan triebseinheit nach einem vierten Ausfüh rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,

Fig. 11 eine Teilschnittdarstellung, die die Gewin degänge an einer inneren Umfangsfläche eines Hohlrotors und die Gewindegänge an einer äußeren Umfangsfläche einer Hohlwelle in der Werkzeugantriebseinheit, die in Fig. 10 ge zeigt ist, darstellt,

Fig. 12 eine Teilansicht, die eine Kugel und ihre Umgebungsabschnitte in einer Werkzeugan triebseinheit nach Fig. 10 zeigt, und

Fig. 13 eine schematische Darstellung, die die Art und Weise verdeutlicht, in der sich die Kugel bewegt.

Fig. 1 zeigt im Längsschnitt eine Werkzeugantriebseinheit nach einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

Die Werkzeugantriebseinheit enthält einen Gehäuserahmen 1 mit einem Vorderabschnitt (an der rechten Seite in Fig. 1), in dem eine erste Rotoranordnung, mit einem ersten Rotor 2 und einem Umlaufnutlager 3 drehbar durch zwei Kugellager 5, 6 drehbar gelagert ist. Der Hohlrotor 2, der eine im wesentlichen zylindrische Gestalt aufweist, und das Umlaufnutlager 3, haben jeweils Flansche, die fest miteinander zu der ersten Rotoranordnung verbunden sind.

Der Gehäuserahmen 1 umfaßt auch einen hinteren Abschnitt (an der linken Seite in Fig. 1), in dem eine zweite Rotoranordnung mit einem zweiten Hohlrotor 7, eine Kugelumlauf-Fördermutter 8 und ein Halter 9 durch zwei Kugellager 11, 12 drehbar gelagert sind. Der zweite Hohlrotor 7, der in seiner Gestalt im wesentlichen zylindrisch ist, die Kugelumlauf-Fördermutter 8 (Bewegungsmutter) und der Halter 9, der die Bewegungsmutter 8 umgibt und sich als Zylinder nach hinten erstreckt, haben jeweils Flansche, die fest miteinander durch (nicht gezeigte) Schrauben befestigt sind, so daß hierdurch die zweite Rotoranordnung gebildet wird.

Eine Spindel 13 erstreckt sich, in dem Gehäuserahmen 1 drehbar gelagert, durch die erste und zweite Rotoranordnung. Die Spindel 13 besitzt an ihrem Vorderabschnitt Gleitfedern bzw. ein umlaufendes Keilwellen- oder Paßfederprofil 14 sowie eine Kugelumlaufspindel 15 an ihrem hinteren Abschnitt.

Die vorderen Gleitfedern 14 sind axial gleitbar in Gleitfedernuten bzw. Keilnuten eingesetzt, die in dem Umlaufkeilprofillager 3 bzw. Paßfederlager 3 eingesetzt sind. Die Kugelumlaufspindel 15 ist in Kugelgewindeeingriff in der Kugel bzw. Umlauffördermutter 8 in Schraubeingriff geführt. Auf diese Weise ist die Spindel 13 in der Mittelachse der ersten und zweiten Rotoranordnungen gelagert.

Die Spindel 13 hat ein Spitzenende, das nach vorn aus dem Gehäuserahmen 1 hervorsteht, mit einem Gewindeschneidbohrer bzw. Gewindeschneidwerkzeug 17, befestigt an dem vorspringenden Vorderende der Welle 13 durch ein Futter 16.

Eine Ringanordnung von Permanentmagneten 21 ist fest auf und rund um den ersten Hohlrotor 2 angeordnet. Ein erster Stator 22 mit einer Statorwicklung 23 ist radial gegenüberliegend zu den Permanentmagneten 21 unter Belassung eines schmalen Spaltes zu diesen in dem Gehäuserahmen 1 angeordnet und an diesem befestigt. Der erste Hohlrotor 2, an dem die Permanentmagnete 21 befestigt sind und der erste Stator 22 bilden miteinander einen ersten Motor 24. In vergleichbarer Weise ist eine Ringanordnung von Permanentmagneten 25 fest auf dem und rund um den zweiten Hohlrotor 7 angeordnet und befestigt und ein zweiter Stator 26 mit einer Statorwicklung 27 ist an dem Gehäuserahmen 1 befestigt, so daß der zweite Hohlrotor 7 mit dem Permanentmagneten 25 und der zweite Stator 26 gemeinsam einen zweiten Motor 28 bilden.

Eine Kodierscheibe 32 ist am Außenumfang des Gleitprofillagers 3 durch einen Ring 31 befestigt. Die Winkellage der Kodierscheibe 32 wird durch einen Fotosensor 33 erfaßt, der an einer Innenfläche des Gehäuserahmens 1 befestigt ist. In vergleichbarer Weise ist eine Kodierscheibe 35 am hinteren zylindrischen Ende des Halters 9 durch einen Ring 34 befestigt und die Winkellage der Kodierscheibe 35 wird durch einen Fotosensor 36 erfaßt, der an der Innenoberfläche des Gehäuserahmens 1 befestigt ist.

Der Gehäuserahmen 1 besitzt einen vollständig geschlossenen Aufbau und hat einen Lufteinlaß 42 an seinem Hinterende, mit dem ein Rohr 41, das sich von einer nicht gezeigten Druckluftquelle aus erstreckt, verbunden werden kann. Der Gehäuserahmen 1 besitzt auch einen Verbindungsdurchgang 45, begrenzt bzw. gebildet in seiner Wandung, der mit dem Lufteinlaß 42 und Kammern 43, 44 kommunizierend verbunden ist, die in dem Gehäuserahmen 1 gebildet sind und in denen der erste und zweite Motor 24 und 28 jeweils angeordnet ist. Der Verbindungskanal 45 hat Lufteinlaßanschlüsse 46, 47, die sich in die jeweiligen Kammern 43, 44 öffnen und die jeweils axial hinter den Motorstatoren 22, 26 angeordnet sind. Der Gehäuserahmen 1 hat außerdem Luftauslaßanschlüsse 48, 49, gebildet und begrenzt in seiner Wandung und jeweils angeordnet axial vor den Motorstatoren 22, 26, die sich in die jeweiligen Kammern 46, 47 öffnen.

Die Statorwicklungen 23, 27 und die Fotosensoren 33, 36 sind elektrisch mit einer Steuereinheit (nicht gezeigt) verbunden. Die Steuereinheit besitzt einen Steuerschaltkreis, die in Abhängigkeit von Signalen von den Fotosensoren 33, 36 zur Erfassung der jeweiligen Winkellage der Motoren 24, 28 arbeitet und in Abhängigkeit davon die Rotation dieser Motore 24 und 28 synchron bzw. in Übereinstimmung miteinander steuert.

Das Verhältnis der synchronen Drehzahlen der Motoren 24, 28 kann von einem äußeren Steuerpaneel (nicht gezeigt) ausgewählt werden.

Die Arbeitsweise der Werkzeugantriebseinheit, die so aufgebaut ist, wird nachfolgend erläutert.

Wenn der erste und zweite Motor 24, 28 synchron gedreht werden, um es zu ermöglichen, daß der erste und zweite Hohlrotor 2, 7 jeweils beständig und zu jedem Zeitpunkt die gleiche Winkellage einnimmt, wird die Spindel 13 durch das umlaufende Federprofillager 3 gedreht. Da die Bewegungsmutter bzw. Spindelmutter 8 sich in Übereinstimmung mit der Spindel 13 mit gleicher Drehzahl dreht, wird keine Wirkung auf die Kugelumlaufspindel 15 bzw. diesen Kugelumlaufspindeln 15 ausgeübt und die Spindel 13 führt lediglich eine Drehbewegung aus.

Wenn der erste Motor 24 abgeschaltet wird und nicht mehr angeregt ist und nur der zweite Motor 28 angeregt ist, wird die Spindel 13 durch das Gleitprofillager 3 gegen eine Drehung gesperrt bzw. an einer Drehung gehindert, ist jedoch axial beweglich. Die Rotation der Umlaufmutter 8 veranlaßt die Spindel 13, sich axial in Abhängigkeit von der Steigung der Kugelspindel 15 zu bewegen.

Wenn der erste und zweite Motor 24, 28 mit unterschiedlichen Drehzahlen rotieren, wird die Spindel 13 durch das Gleitprofillager 3 mit einer Drehzahl gedreht, die gleich der Drehzahl des ersten Motors 24 ist. Die Kugelumlaufmutter 8 wird veranlaßt, sich mit einer Drehzahl relativ zu drehen, die der Differenz zwischen den Drehzahlen der beiden Motoren 24, 28 entspricht. Die Spindel 13 wird axial in Abhängigkeit von der Differenzdrehzahl und der Steigung der Kugelumlaufspindel 15 bewegt. Daher führt die Spindel 13 eine zusammengesetzte Bewegung aus, indem sie um ihre eigene Achse gedreht wird, während sie sich gleichzeitig axial bewegt. Entsprechend kann die Spindel 13 durch geeignete Steuerung der Drehzahlen und Drehrichtungen des ersten und zweiten Motors 24, 28 dem Gewindeschneidwerkzeug 17 ermöglichen, Gewindegänge in einem Werkstück (nicht gezeigt) auszubilden und ein Innengewinde zu schneiden. Die Spindel 13 kann so gestaltet werden, daß sie schrittweise die komplexe zusammengesetzte Bewegung ausführt, wobei dies durch geeignete Steuerung der Drehzahlen der beiden Motoren 24, 28 erfolgen kann.

Z.B. wird der erste Motor 24 mit einer Drehzahl N ₁ und der zweite Motor 28 mit einer Drehzahl (N ₁+N ₂) synchron mit dem ersten Motor 24 gedreht, um die Spindel 13 zu veranlassen, eine Schraubbewegung in einer Richtung mit einer Drehzahl N ₁ und mit einer Steigung N ₂ x L/N ₁ (wobei L die Steigung der Kugelumlaufspindel 15 repräsentiert) auszuführen. Durch Drehen des ersten Motors 24 mit einer Drehzahl -N 1 (wobei das Minuszeichen die entgegengesetzte Drehrichtung anzeigt) und des zweiten Motors 28 mit einer Drehzahl (-N ₁, -N ₂) synchron miteinander führt die Spindel 13 eine Rückzugsbewegung mit einer Drehzahl N ₁ und mit einer Steigung N ₂ x L/N ₁ durch. Die Steigung N ₂ x L/N ₁ der Schraubbewegung der Rückzugsbewegung kann durch Verändern der Drehzahl N 2 und des Verhältnisses der Drehzahlen der Motoren 24, 28 verändert werden.

Wenn die Motoren 24, 28 angeregt sind, wird durch den Widerstand der Statorwicklungen 23, 27 Wärme erzeugt. Die Wärme kann durch Luft, die unter Druck von dem Lufteinlaß 42 zugeführt wird, gekühlt und abgeführt werden.

Der Lufteinlaß 42 wird mit Druckluft beschickt, aus der Staub durch einen Filter (nicht gezeigt) entfernt wurde. Die zugeführte Luft wird dann von den Lufteinlaßanschlüssen 46, 47 in die Kammern 43, 44 gedrückt und strömt durch die Spalten in den Statoren 22, 26 und wird anschließend aus dem Gehäuserahmen 1 durch die Luftauslaßanschlüsse 48, 49 abgeführt. Wenn die Luft durch die Spalten im Bereich der Statoren 22 und 26 strömt, entfernt es die Wärme von den Wicklungen und kühlt diese. Da diese Luft zwangsweise zugeführt wird, werden die Motoren 24, 28 unabhängig von ihren Drehzahlen gekühlt. Die Wärme, die durch die Motoren 24, 28 erzeugt wird, wird so daran gehindert, auf die Kugelumlaufspindel 15 der Spindel 13 übertragen zu werden und hierdurch die Genauigkeit der Kugelumlaufspindel 15 infolge thermischer Ausdehnung zu beeinträchtigen.

Nach dem ersten Ausführungsbeispiel wird die Spindel 13 in dem Gehäuserahmen 1 für eine Rotation und axiale Bewegung nur durch das Gleitprofillager 3 und die Umlauf-Bewegungsmutter 8 gelagert, die koaxial in dem Gehäuserahmen 1 gelagert sind. Daher ist der Aufbau, der die Spindel, die eine zusammengesetzte Bewegung ausführt, lagert, einfach und die Anzahl der Teile zum Aufbau einer solchen Lagerstruktur wird vermindert.

Da die rotierenden Elemente 2, 7, 13 und dgl. alle auf der einzigen Drehachse angeordnet sind, ist die Anzahl der Kugellager 5, 6, 11, 12 gering und die Bearbeitungsgenauigkeit der Elemente, an denen diese Kugellager 5, 6, 11, 12 befestigt sind, kann problemlos erhöht werden. Überdies kann die Gesamtgröße der Werkzeugantriebseinheit einschließlich des Gehäuserahmens 1 sehr kompakt ausgeführt werden.

Die Motoren 24, 28 sind integral mit den jeweiligen Hohlrotoren 2, 7 der Rotoranordnungen kombiniert bzw. ausgeführt. Der Raum, in dem diese Drehantriebseinheiten installiert sind, ist daher klein und die Anzahl der Teile, die für die Antriebseinheiten benötigt wird, wird vermindert.

In dem folgenden Ausführungsbeispiel sind die Motoren 24, 28 jeweils an den zugehörigen Hohlrotoren 2, 7 aufgebaut. Diese Hohlrotoren 2, 7 können jedoch auch weggelassen werden und die Permanentmagnete 21, 25 können fest direkt an dem jeweiligen Außenumfang des Gleitprofillagers 3 und der Bewegungsmutter 8 vorgesehen werden, um unitäre Motoren zu bilden.

Obwohl die Umlaufgleitprofile 14 an dem Vorderabschnitt 13 und der Kugelumlaufspindelabschnitt 15 an dem hinteren Abschnitt der Spindel 13 ausgebildet ist, können die Gleitprofile 14 und die Kugelumlaufspindel 15 in integrierter, zusammengesetzter Weise über der Gesamtlänge der Spindel 13 sich erstreckend angeordnet sein, so daß die Gesamtlänge der Werkzeugantriebseinheit vermindert wird.

Eine Werkzeugantriebseinheit nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 4 erläutert.

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, ist eine Hohlwelle 51 axial gleitbar mittig in einem Gehäuserahmen 1 durch Gleitlager 64 a, 64 b angeordnet. Die Hohlwelle 51 mit entsprechendem Hohlaufbau besitzt einen Eingriffsabschnitt 51 b, im Eingriff mit einem Anschlagteil 65, das an dem Gehäuserahmen 1 befestigt ist, um zu verhindern, daß sich die Hohlwelle 51 um ihre eigene Achse dreht. Die Hohlwelle 51 hat bei 51 a ein Außengewinde an ihrer äußeren Umfangsfläche. Eine Spindel 52 ist drehbar in der Hohlwelle 51 durch Rollenlager oder Nadellager 63 a, 63 b gelagert. Die Spindel 52 besitzt ein Spitzenende, das aus der Hohlwelle 51 und dem Gehäuserahmen 1 vorsteht und ein Futter 70 ist auf dem Spitzenende der Spindel 52 befestigt, um ein Werkzeug (in dem zweiten Ausführungsbeispiel ein Gewindeschneidwerkzeug 51) zu lagern. Die Spindel 52 hat ein gegenüberliegendes Ende, das von dem benachbarten Ende der Hohlwelle 51 hervorsteht. Das vorspringende Ende der Spindel 52 hat eine Mehrzahl axialer Gleitteile bzw. Gleitfedern oder ein Keilnabenprofil 52 a, ausgebildet auf seinem Außenumfang, das als angetriebenes Teil dient. Ein erster Hohlrotor 54 ist drehbar rund um die Gleitfederanordnung 52 a an dem benachbarten Ende der Spindel 52 in dem Gehäuserahmen 1 durch Rollenlager 61 a, 61 b gelagert. Eine Hülse mit Längsnutprofil 53, das mit dem Längsnutprofil 52 a in Eingriff ist und axial zur Spindel 82 gleitbar ist, ist zur gemeinsamen Drehung mit dem ersten Hohlrotor 54 in dem ersten Hohlrotor 54 durch eine Paßfeder 54 a im hinteren Ende des ersten Hohlrotors 54 nahe der Hohlwelle 51 befestigt. Ein erster Motor 55 ist rund um das benachbarte Ende der Spindel 52 vorgesehen und auf dem Innenumfang des Gehäuserahmens 1 befestigt. Der erste Motor 55 ist in seiner Drehrichtung wahlweise umsteuerbar. Eine Kodiereinrichtung 56 ist rund um den ersten Hohlrotor 54 auf dessen benachbartem Ende zur Erfassung der Winkellage und der Drehzahl des ersten Hohlrotors 54 angebracht. Ein zweiter Hohlrotor 57 ist um die Hohlwelle 51 drehbar in dem Gehäuserahmen 1 durch Rollenlager 62 a, 62 b gelagert. Der zweite Hohlrotor 57 ist bei 57 a mit Innengewinde versehen und die Innengewindegänge 57 a sind in Gewindeeingriffen mit den Außengewindegängen 51 a der Hohlwelle 51 gehalten. Ein zweiter Motor 58 ist rund um die Hohlwelle 51 vorgesehen und auf der Innenumfangsfläche des Gehäuserahmens 1 befestigt, wobei der Motor 58 wahlweise in seiner Drehrichtung umsteuerbar ist. Eine Kodiereinrichtung 59 ist rings um den zweiten Hohlrotor 57 an seinem Spitzenende angebracht, um die Winkellage und die Drehzahl des zweiten Hohlrotors 57 zu erfassen.

Eine Ringmutter 67 mit Innengewinde bei 67 a ist in Gewindeeingriff mit dem Außengewinde 51 a der Hohlwelle 51 ist axial beweglich rund um das hintere Ende des zweiten Hohlrotors 57 durch Einstellschrauben 68 gelagert, mit Druckfedern zwischen dem Hohlrotor 57 und dem Gewindering 67, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist. Die axiale Lage des Gewinderinges 57 kann durch die Einstellschrauben 68 eingestellt werden, um die Innengewindegänge 57 a des zweiten Hohlrotors 57 gegen eine Flanke der Außengewindegänge 51 a der Hohlwelle 51 festzulegen. Die Innengewindegänge 57 a des Gewinderinges 57 werden gegen die gegenüberliegenden Flanken der Außengewindegänge 51 a unter der Vorspannung der Federn 69 gepreßt. Daher wird jedwedes Spiel zwischen den Außengewindegängen 51 a der Hohlwelle 51 und den Innengewindegängen 57 a des zweiten Hohlrotors 57 beseitigt, um jedwedes Axialspiel oder toten Gang der Hohlwelle 51 zu beseitigen. Die Druckfedern 69 können zwischen die Schraubenköpfe der Einstellschrauben 68 und dem Gewindering 67 eingesetzt sein. Wahlweise können Zugfedern zwischen dem Gewindering 67 und dem zugehörigen benachbarten Ende des zweiten Hohlrotors 57 eingesetzt sein.

Die Werkzeugantriebseinheit nach dem zweiten Ausführungsbeispiel arbeitet wie folgt:

In Fig. 2 wird der erste Motor 55 angeregt, um den ersten Hohlrotor 54 in die eine Richtung oder die andere zu drehen, wodurch über die Gleitkeilnuten 53 die Spindel 52 in der gleichen Richtung gedreht wird. Dabei wird die Drehzahl des ersten Hohlrotors 54 durch die Kodiereinrichtung 56 erfaßt. Auf der Grundlage der erfaßten Drehzahl wird der zweite Motor 58 synchron oder nicht synchron mit dem ersten Hohlrotor 54 angeregt, um den zweiten Hohlrotor 57 in die gleiche Richtung oder die entgegengesetzte Richtung zu drehen. Die Drehkraft des zweiten Hohlrotors 57 wird auf die Hohlwelle 51 durch das Innengewinde 57 a des Rotors 57 und das Außengewinde 51 a der Hohlwelle 51, die miteinander im Gewindeeingriff sind, übertragen. Da die Hohlwelle 51 durch das Anschlagteil 65 daran gehindert ist, sich zu drehen, wird die auf die Hohlwelle 51 übertragene Drehkraft in eine axiale Bewegungskraft umgewandelt, um die Hohlwelle 51 in Richtung ihres distalen, vorderen Endes in bezug auf den Gehäuserahmen 1 zu bewegen. Daher wird, während sich die Spindel 52 in eine Richtung dreht, diese zugleich axial in Richtung ihres distalen Vorderendes bewegt. Wenn der erste Motor 55 und der zweite Motor 58 so gestellt werden, daß sie sich synchron zueinander drehen, schneidet das Gewindeschneidwerkzeug 71 Gewindegänge in ein Werkstück (nicht gezeigt).

Die Prinzipien, die die Umwandlung der Drehkraft, übertragen auf die Hohlwelle 51, in die axiale Bewegungskraft bewirken, werden nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 4 erläutert. Fig. 4 zeigt einen der Außengewindegänge 51 a der Hohlwelle 51 in seiner Abwicklung. Nimmt man an, daß der Steigungswinkel des Gewindes durch R bezeichnet wird, die Gewindesteigung p ist, der wirksame Radius des Gewindes r ist, die Drehkraft, die auf die Hohlwelle übertragen wird, T ist und die axiale Bewegungskraft F ist, ist die Beziehung zwischen diesen Parametern wie folgt:

F × p = 2 π r × T/r = 2 π T

daher gilt

F = 2 π T/p (1)

p = 2 π r × tan R (2)

Aus den Gleichungen (1) und (2) ergibt sich, F = 2 π T/(2 π r · tan R = (T/r) · (1/tan R)-. Daher ist die axiale Bewegungskraft F proportional der Drehkraft T und umgekehrt proportional zu r und tan R .

In dem zweiten Ausführungsbeispiel werden die Gleitfeder- bzw. Nutprofile 52 a und 53 a angewandt, um die Drehkraft des ersten Hohlrotors 54 auf die Spindel 52 zu übertragen. Die Spindel 52 kann jedoch auch anstelle eines Keilwellenprofiles einen Paßfederschlitz aufweisen und eine Paßfeder, die mit dem Paßfederschlitz in Eingriff ist, kann an der Innenumfangsfläche des ersten Hohlrotors 54 befestigt sein, um die Drehkraft von dem ersten Hohlrotor 54 auf die Spindel 52 zu übertragen.

Eine Werkzeugantriebseinheit nach einem dritten Ausführungsbeispiel wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 5 bis 9 erläutert.

Jene Teile, die in den Fig. 5 bis 9 dargestellt sind, und die in ihrem Aufbau und ihrer Funktion mit denjenigen, die in den Fig. 2 bis 4 dargestellt sind, identisch sind, sind mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und werden hier nicht noch einmal erläutert.

Eine schraubenförmige Kurvennut 51 c ist in der Außenumfangsfläche der Hohlwelle 51 ausgenommen. Eine Mehrzahl zylindrischer Kurveneingriffsglieder 66 ist drehbar an jeweiligen Haltern 77 für die Kurveneingriffsglieder oder Nockenrollen an der Innenumfangsfläche des zugehörigen Endes 57 b des zweiten Hohlrotors 57 befestigt, wobei die Kurvenrollen um ihre Achse drehbar sind und lose in der Steuernut eingesetzt sind.

Wie in den Fig. 6 bis 9 gezeigt ist, bilden die Kurveneingriffsglieder bzw. Steuerrollen 76 vier Steuerrollen 76 a bis 76 d, die drehbar an jeweiligen unabhängigen Steuerrollenhaltern 77 a bis 77 d axial entsprechend der Steigung der schraubenförmigen Steuernut 51 c der Hohlwelle 51 beabstandet angeordnet sind. Die Steuerrollen 76 a bis 76 d sind an der Innenumfangsfläche des benachbarten Endes 57 b des zweiten Hohlrotors 57 in in Umfangsrichtung gleichmäßigen Abständen angeordnet. Der Steuerrollenhalter 77 a ist an dem zweiten Hohlrotor 57 durch Schrauben 78 befestigt. Der Steuerrollenhalter 77 c, der diametral gegenüberliegend zu dem Steuerrollenhalter 77 a angeordnet ist, ist an einer radialen Bewegung durch Schrauben 73 a gehindert und ist an einer Halter-Einstellplatte 79 befestigt, die an dem zweiten Hohlrotor 57 durch eine Halter-Einstellschraube 80 axial einstellbar befestigt ist. Die Steuerrollenhalter 77 b, 77 d, die in Umfangsrichtung unter einem Winkel von 90° gegenüber den Steuerrollenhaltern 77 a, 77 c versetzt angeordnet sind, sind an einer radialen Bewegung durch jeweilige Schrauben 83 b, 83 c gehindert und sind normalerweise von den Steuerrollenhaltern 77 a, 77 c weg vorgespannt durch eine Federhalteplatte 81 und Feder 82, die durch Schrauben 84 an der benachbarten Endfläche des zweiten Hohlrotors 57 angebracht sind. Die Steuerrollen 76 a bis 76 d sind lose in die Steuernut 71 c in der Hohlwelle 51 eingesetzt. Die Steuerrollen 76 a, 76 c werden gegen eine Wandfläche der Steuernut 51 c durch die Halter-Einstellplatte 79 und die Halter-Einstellschraube 80 gedrückt und die Steuerrollen 76 b, 76 d werden gegen die gegenüberliegende Wandfläche der Steuernut 51 c durch die Federhalteplatte 81 und die Feder 82 gepreßt. Durch diese Anordnung wird jedes Spiel zwischen den Steuerrollen 76 a bis 76 d und den Wandflächen der Steuernut 51 c beseitigt, um so ein axiales Spiel oder axialen toten Gang der Hohlwelle 51 ohne Übertragen eines Momentes auf die Hohlwelle 51 zu beseitigen.

Die Werkzeugantriebseinheit nach dem dritten Ausführungsbeispiel arbeitet wie folgt:

In Fig. 5 wird der erste Motor 55 angeregt, um den ersten Hohlrotor 54 in die eine Richtung oder die andere Richtung zu drehen, wodurch über die Keilprofil- bzw. Längsnutverzahnung 53 die Spindel 52 in gleicher Richtung gedreht wird. Dabei wird die Drehzahl des ersten Hohlrotors 54 durch die Kodiereinrichtung 56 erfaßt. Auf der Grundlage der erfaßten Drehzahl wird der zweite Motor 58 synchron oder nicht synchron mit dem ersten Hohlrotor angeregt, um den zweiten Hohlrotor 57 in die gleiche Richtung oder in die entgegengesetzte Richtung zu drehen. Die Drehkraft des zweiten Hohlrotors 57 wird über die Steuerrollen 76 an dem zweiten Hohlrotor 57 und die schraubenförmige Steuernut 51 c in der Hohlwelle 51, in die die Steuerrollen 76 eingesetzt sind, auf die Hohlwelle 51 übertragen. Da die Hohlwelle 51 durch das Anschlagteil 65 an einer Rotation gehindert ist, wird die auf die Hohlwelle 51 übertragene Drehkraft in eine axiale Bewegungskraft umgewandelt, um die Hohlwelle 51 in Richtung ihres distalen Vorderendes in bezug auf den Gehäuserahmen 1 zu bewegen. Daher wird, während die Spindel 52 in einer Richtung bewegt wird, diese auch axial in Richtung ihres distalen Vorderendes bewegt, um es dem Gewindeschneidwerkzeug 71 zu ermöglichen, Gewindegänge in ein Werkstück (nicht gezeigt) zu schneiden.

Obwohl in dem dargestellten dritten Ausführungsbeispiel die Steuernut 51 c, die als eine Komponente der Bewegungseinrichtung für die Hohlwelle 51 dient, als in der äußeren Umfangsfläche der Hohlwelle 51 ausgebildet definiert ist und die Steuerrollen 76, die als weitere Komponente der Bewegungseinrichtung für die Hohlwelle 51 dienen, an dem zweiten Hohlrotor 57 angeordnet sind, können auch die Steuerrollen 76 an der Hohlwelle 51 gelagert sein und die Steuernut 51 c kann in der Innenumfangsfläche des zweiten Hohlrotors 57 ausgebildet sein.

Eine Werkzeugantriebseinheit nach einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 10 bis 13 erläutert.

Jene Teile, die in den Fig. 10 bis 13 gezeigt sind und die strukturell und funktionell mit denjenigen übereinstimmen, die in den Fig. 2 bis 4 gezeigt sind, sind durch identische Bezugszeichen bezeichnet und werden hier nicht noch einmal im einzelnen erläutert.

Die Hohlwelle 51 besitzt Außengewindegänge 51 d und der zweite Hohlrotor 57 ist bei 57 c mit Innengewinde versehen, wie dies in den Fig. 10 und 11 dargestellt ist. Kugeln 86 sind zwischen den Nuten, gebildet zwischen dem Außengewinde 51 d und dem Innengewinde 57 c in einer zirkulierenden oder nicht zirkulierenden Weise eingesetzt.

Wenn die Innengewindegänge 57 c des zweiten Hohlrotors 57 kurz wären, würden sich die Kugeln 76 zu dem Ende der Innengewindegänge 57 c bewegen und dort rutschen bzw. Schlupf aufweisen. Daher ist die Länge der Innengewindegänge 57 c vergrößert bzw. erhöht, um es den Kugeln 86 zu gestatten, sich in den Nuten zwischen dem Außengewinde 51 d und dem Innengewinde 57 c ohne Schlupf zu bewegen. Wenn die Länge der Innengewindegänge 57 c nicht erhöht werden kann, kann eine Einrichtung vorgesehen sein, die es den Kugeln 86 gestattet, zu zirkulieren bzw. umzulaufen, wie dies bei einem üblichen Kugelspindelmechanismus der Fall ist, um es zu ermöglichen, daß sich die Kugeln 86 in den Nuten zwischen dem Außengewinde 51 d und dem Innengewinde 57 c ohne Schlupf bewegen.

Wie in Fig. 12 gezeigt ist, ist der Außendurchmesser der Kugeln 86 geringfügig größer als der Raum der Gewindenuten, so daß die Kugel 86 die Flächen bzw. Flanken der Gewindenut an vier Punkten berührt. Daher sind der zweite Hohlrotor 57 und die Hohlwelle 51 durch die Kugeln 86 vorgespannt, um jedwedes axiales Spiel der Hohlwelle 51 zu beseitigen und somit ein Spiel oder Totengang auszuschalten und die Steifigkeit der Hohlwelle 51 zu erhöhen.

Die Arbeitsweise der Werkzeugantriebseinheit nach dem vierten Ausführungsbeispiel ist wie folgt:

In Fig. 10 wird der erste Motor 55 angeregt, um den ersten Hohlrotor 54 in die eine Richtung oder die andere zu drehen, wodurch die Spindel 52 in gleicher Richtung über das Längsnutprofil 53 gedreht wird. Dabei wird die Drehzahl des ersten Hohlrotors 54 durch die Kodiereinrichtung 56 erfaßt. Auf der Grundlage der erfaßten Drehzahl wird der zweite Motor 58 synchron oder nicht synchron angeregt, mit dem ersten Hohlrotor 54, um den zweiten Hohlrotor 57 in gleicher Richtung zu drehen. Die Drehkraft des zweiten Hohlrotors 57 wird auf die Hohlwelle 51 durch die Innengewindegänge 57 c des zweiten Hohlrotors 57, die Kugeln 86 und die Außengewindegänge 51 d der Hohlwelle 51 übertragen. Da die Hohlwelle 51 sich durch das Anschlagteil 65 nicht drehen kann, wird die auf die Hohlwelle 51 übertragene Drehkraft in eine Axialbewegungskraft umgewandelt, um die Hohlwelle 51 in Richtung ihres distalen Vorderendes in bezug auf den Gehäuserahmen 1 zu bewegen. Daher wird, während sich die Spindel 52 in eine Richtung dreht, diese zugleich axial in Richtung ihres distalen Vorderendes bewegt. Wenn der erste Motor 55 und der zweite Motor 58 so gestellt werden, daß sie synchron miteinander sich drehen, bildet das Gewindeschneidwerkzeug 51 Gewindegänge in einem Werkstück (nicht gezeigt).

Fig. 13 zeigt die Art und Weise, in der sich die Kugel 86 bewegt, wenn sich der zweite Hohlrotor 57 dreht. Es wird nunmehr angenommen, daß dann, wenn sich der Hohlrotor durch einen Winkel R ₁ dreht, die Kugel 16 über einen Winkelbereich R ₂ dreht. Der Bewegungsweg L ₁, durch den sich die Kugel 86 dabei in der Gewindenut der Hohlwelle 51 ohne Schlupf bewegt, ergibt sich dabei zu:

Für eine Bewegung der Kugel 86 in der Gewindenut des zweiten Hohlrotors 57 ohne Schlupf ergibt sich der relative Abstand L ₂, über den sich die Kugel 86 in bezug auf die Kugel 86 in der Gewindenut der Hohlwelle 51 bewegt, zu:

Da die Wege L ₁ und L ₂ einander gleich sind, sind an der Umfangsfläche der Kugel 86 die Winkel R ₁ und R ₂ aufeinander wie folgt bezogen, bzw. ergibt sich folgendes Verhältnis:

wobei

Nimmt man an, daß die maximale Strecke, um die sich die Hohlwelle 51 bewegt, L _max ist, wird der maximale Winkel R ₁max, um den sich der Hohlrotor 57 dreht, ausgedrückt zu:

Daher ist der maximale Winkel R ₂max, um den sich die Kugel 86 dreht, gegeben zu:

Der maximale Weg L′_max, um den sich die Kugel 86 axial bewegt, ergibt sich zu:

L′ _max = P · R₂max

Durch Auswahl der Länge des Innengewindes 57 c des zweiten Hohlrotors 57 so, daß diese Länge größer ist als der maximale Weg L′_max der Axialbewegung der Kugel 86, kann sich die Kugel 86 ohne Schlupf oder Rutschen innerhalb der Gewinde 51 d, 57 c bewegen.

Durch Versehen des zweiten Hohlrotors 57 des zweiten Motors 58 mit Innengewinde 57 c von geeigneter Länge wird bei dem vierten Ausführungsbeispiel eine einfache Mechanik zum Umwandeln der Drehbewegung in eine longitudinale Bewegung angegeben, ohne daß irgendeine Vorrichtung zum Zirkulieren bzw. zum Umlauf der Kugel 86 vorgesehen ist.

Erfindungsgemäß ist, wie oben im einzelnen erläutert, eine einzige Welle verwendet, um ein Werkzeug rotierend anzutreiben und das Werkzeug axial zu bewegen und die Welle rotierend antreibende und axial bewegende Motoren sind konzentrisch rund um die einzige Welle angeordnet. Daher wird die Größe, insbesondere der Außendurchmesser einer Werkzeugantriebseinheit vermindert, so daß es mit der Werkzeugantriebseinheit leicht ist, in ein Werkzeug Gewinde zu schneiden oder zu bohren. Der Raumbedarf für die Werkzeugantriebseinheit ist vermindert, die Anzahl der Teile, aus der die Werkzeugantriebseinheit besteht, ist vermindert und die Lagegenauigkeit der Komponenten der Werkzeugantriebseinheit ist erhöht, wenn diese montiert ist. Da kein Zahnrad in der Kraftübertragungsanordnung enthalten ist, ist das Geräusch, das durch diese Werkzeugantriebseinheit erzeugt wird, gering und die Werkzeugantriebseinheit arbeitet glatt und allmählich. Die Drehbewegung und die axiale Vor- und Zurück-Bewegung können wahlweise erzeugt werden. Da die Drehzahl der Spindel der Werkzeugantriebseinheit und die Geschwindigkeit ihrer Vorschubbewegung durch elektronische Steuerung synchroniert werden können, kann die Steigungsbewegung der Spindel leicht verändert werden.

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugantriebseinheit zum Bewegen eines Werkzeuges in axialer Richtung und zum Drehen des Werkzeuges um seine Achse. Die Werkzeugantriebseinheit umfaßt eine Spindel, gelagert in dem Gehäuserahmen, ein Werkzeugfutter, befestigt an dem einen Endabschnitt der Spindel zur Halterung des Werkzeuges, einen ersten Motor mit einem ersten Hohlrotor zum Drehbewegen der Spindel und einen zweiten Motor mit einem zweiten Hohlrotor zur Bewegung der Spindel in axialer Richtung, eine Einrichtung zum Übertragen einer Rotation des ersten Hohlrotors auf die Spindel und eine Einrichtung zum Umwandeln einer Rotation des zweiten Hohlrotors in eine Axialbewegung der Spindel. Der erste Rotor wird drehbewegt, um die Spindel rotierend anzutreiben, die über die Übertragungseinrichtung mit dem ersten Rotor drehbewegungsübertragend in Eingriff ist. Der zweite Rotor wird rotierend angetrieben und die Spindel wird glatt allmählich axial vorwärts oder rückwärts durch die Umwandlungseinrichtung bewegt, die die Drehbewegung des zweiten Rotors in eine Axialbewegung der Spindel umwandelt.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand spezieller Ausführungsbeispiele erläutert wurde, sind verschiedenartigste Abweichungen und Modifikationen derselben deutlich, ohne daß vom Wesen der Erfindung, wie es in den beigefügten Ansprüchen zum Ausdruck kommt, abzuweichen.

Claims

1. Werkzeugantriebseinheit zum Bewegen eines Werkzeuges in axialer Richtung und zum Drehen des Werkzeuges um seine Achse, gekennzeichnet durch:
einen Gehäuserahmen (1),
eine Spindel (13, 52), die in dem Gehäuserahmen (1) gelagert ist und sich in diesem erstreckt, wobei die Spindel (13, 52) ein Ende aufweist, das aus dem Gehäuserahmen (1) hervorsteht,
ein Werkzeugspannfutter (16, 70), das an dem einen Endabschnitt der Spindel (13, 52) befestigt ist, um das Werkzeug (17, 71) zu halten,
einen ersten Motor (24), vorgesehen in dem Gehäuserahmen (1), um die Spindel (13, 52) zu drehen, mit einem ersten Hohlrotor (2), der sich rund um die Spindel (13, 52) erstreckt, und einem ersten Stator (22), der an dem Gehäuserahmen (1) befestigt ist,
einen zweiten Motor (28), der getrennt von dem ersten Motor (24) in dem Gehäuserahmen (1) angeordnet ist, um die Spindel (13, 52) in axialer Richtung zu bewegen, wobei der zweite Motor (28) aufweist einen zweiten Hohlrotor (7, 57), angeordnet rund um die Spindel (13, 52) sowie einen zweiten Stator (26), der an dem Gehäuserahmen (1) befestigt ist,
eine Einrichtung (3, 14) zum Übertragen einer Drehung des ersten Hohlrotors (2) auf die Spindel (13, 52), wobei die Übertragungseinrichtung (3, 14) zwischen dem ersten Hohlrotor (2) und der Spindel (13, 52) angeordnet ist,
eine Einrichtung (8, 15, 51 a, 57 a, 51 d, 57 c, 86, 51 c, 76) zum Umwandeln einer Drehung des zweiten Hohlrotors (7, 57) in eine Axialbewegung der Spindel (13, 52), wobei die Umwandlungseinrichtung (8, 15, 51 a, 57 a, 51 d, 57 c, 86, 51 c, 76) zwischen dem zweiten Hohlrotor (7, 57) und der Spindel (13, 52) angeordnet ist, und
eine Steuereinrichtung zur Steuerung des ersten und zweiten Motors (24, 28) in Abhängigkeit von einer Befehlseingabe durch eine Bedienungsperson.

2. Werkzeugantriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäuserahmen (1) einen geschlossenen Aufbau aufweist und einen Lufteinlaß (42) aufweist, der kommunizierend mit einem Innenraum (43, 44) des Gehäuserahmens (1) verbunden ist und mit einer Druckluftquelle verbindbar ist und einen Luftauslaß (48, 49) aufweist, um aus dem Gehäuse (1) Luft, die von dem Lufteinlaß (42) in den Innenraum (43, 44) eingeführt und durch den ersten Motor (24) und/oder den zweiten Motor (28) hindurchgeführt wurde, nach außen abzuführen.

3. Werkzeugantriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungseinrichtung eine Gleitkeilanordnung (14) aufweist, die integral an der Spindel (13) vorgesehen ist, der erste Hohlrotor (2) mit Gleitkeilnuten versehen ist, die mit der Gleitkeilanordnung (14) in Eingriff bringbar sind, um die Spindel (13) um ihre Achse gemeinsam mit der Rotation des ersten Hohlrotors (2) zu drehen.

4. Werkzeugantriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umwandlungseinrichtung aufweist eine Schraubeneinrichtung (8, 15) mit Außengewinde (15), ausgebildet an der Außenumfangsfläche der Spindel (13) und Innengewinde, das mit dem Außengewinde (15) in Eingriff bringbar ist und an einer Innenumfangsfläche des zweiten Hohlrotors (2, 8) ausgebildet ist.

5. Werkzeugantriebseinheit nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Hohlwelle (51), die konzentrisch um die Spindel (52) herum angeordnet ist und axial gleitbar in dem Gehäuserahmen (1) gelagert ist, wobei die Spindel (52) drehbar innerhalb der Hohlwelle (51) angeordnet ist, und wobei die Umwandlungseinrichtung aufweist eine Schraubeneinrichtung mit Außengewinde (51 a), ausgebildet an einer Außenumfangsfläche der Hohlwelle (51) und Innengewinde (57 a), das in Eingriff mit dem Außengewinde (51 a) bringbar ist und an einer Innenumfangsfläche des zweiten Hohlrotors (57) ausgebildet ist.

6. Werkzeugantriebseinheit nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Hohlwelle (51), die konzentrisch um die Spindel (52) herum angeordnet ist und axial gleitbar in dem Gehäuserahmen (1) aufgenommen ist, wobei die Spindel (52) drehbar innerhalb der Hohlwelle (51) angeordnet ist, und wobei die Umwandlungseinrichtung aufweist eine Kugelumlaufspindelanordnung mit Außengewinde (51 d), ausgebildet an einer Außenumfangsfläche der Hohlwelle (51), Innengewinde (57 c), das mit dem Außengewinde (51 d) in Eingriff bringbar ist und das an einer Innenumfangsfläche des zweiten Hohlrotors (57) ausgebildet ist, und Kugeln (86), die zwischen das Außen- und Innengewinde (51 d, 57 c) eingesetzt sind.

7. Werkzeugantriebseinheit nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Hohlwelle (51), die konzentrisch um die Spindel (52) herum angeordnet und axial gleitbar in dem Gehäuserahmen (1) aufgenommen ist, wobei die Spindel (52) drehbar innerhalb der Hohlwelle (51) angeordnet ist, wobei die Umwandlungseinrichtung aufweist eine Kurvensteuervorrichtung mit einer Schraubensteuerkurve (51 c), angeordnet entweder an einer Außenumfangsfläche der Hohlwelle (51) oder einer Innenumfangsfläche des zweiten Hohlrotors (57) und einer Steuereingriffseinrichtung (76), die an dem jeweils verbleibenden Teil, der inneren Umfangsfläche des zweiten Hohlrotors (57) oder der Außenumfangsfläche der Hohlwelle (51) angebracht und in Eingriff mit der Schraubensteuerkurve (51 c) gehalten ist.